全 文 ：·试验研究· 北方园艺 2008(4):30～ 32
蒲 公 英 光 合 特 性 的 研 究
赵 　磊 , 杨延 杰 , 林 　多
(青岛农业大学园艺学院 ,山东青岛 266109)
　　摘　要:应用CIRAS-2型便携式光合作用测定系统研究了蒲公英叶片的净光合速率日变
化及光合作用对光强和CO2的响应。结果表明:蒲公英的净光合速率日变化呈双峰变化趋势 ,有
“光合午休”现象 ,且光合最大值出现在上午11:00;气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)是蒲公
英光合作用日变化中最重要的影响因子。蒲公英的表观量子效率(AQY)为 0.0267 ,光补偿点
(LCP)和饱和光强(SL)分别为 91.78μmol·m-2 ·s-1和 1 438μmol·m-2 · s-1 ,羧化效率(CE)
为0.0522 ,CO2补偿点(CCP)和饱和CO2(SC)分别为 38.23μmol·mol-1和 1 190μmol·mol-1 。
关键词:蒲公英;光合特性;影响因子
中图分类号:S 647　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2008)04-0030-03
　　蒲公英(Taraxacum mongolicum)为菊科蒲公英属
植物 ,抗逆性强。近年来以其绿色无污染 、高营养和医
疗保健作用而倍受人们喜爱 ,市场开发潜力巨大[ 1] 。植
物光合特性的研究是探索其光合生产能力的基础 ,对探
讨光合作用的影响因子 ,分析光合作用适宜的生态条
件 ,揭示其产量品质形成的光合生理基础均具有重要意
义。而目前对蒲公英的研究主要集中在植物学特性 、营
养成分 、医疗保健 、生态保护和分类等方面[ 2-5] ,对蒲公英
第一作者简介:赵磊(1982-),男 ,在读硕士, 主要从事蔬菜栽培和
品质生理方面的研究。 E-mail:goodmorni@sina.com。
通讯作者:林多。E-mail:linduo@qau.edu.cn。
基金项目:青岛农业大学校级重点课题(610614)
收稿日期:2007-12-21
光合特性方面的研究尚未见报道。该试验研究了蒲公
英光合日变化及光合作用对光强和 CO2的响应 ,以期丰
富蒲公英光合生理方面的研究内容 ,为蒲公英的优质高
产栽培技术体系建立和优良品种选育提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验于 2006年春在青岛农业大学园艺学院实验基
地进行 ,供试蒲公英品种为`加州四倍体 ,生长良好 ,符
合其品种特性 ,其叶片的叶绿素含量为 2.22 mg ·g-1 ,
可溶性蛋白含量为 66.40 mg · g-1 、可溶性糖含量为
21.33mg ·g-1 、Vc含量为 405.25 mg ·kg-1 、绿原酸含
量为 0.99mg·g-1DM 。
1.2　研究方法
　　以蒲公英的第4 ～ 6片叶为样品 ,采用CIRAS -2
Primary Report on Effect of Related Factor on Germination of Wild Apricot Seed
DIAO Yong-qiang1 , LIAO Kang1 , XU Zheng2 , WANG Qing1 , YANG Lei1 , GENG Wen-juan1 , CHEN Yun-hua2
(1.College of Horticulture, Xinjiang Agricultural University , Urumqi , Xinjiang 830052 , China;2.Popularization Center of Hor ticulture Tech-
nique in Ili , Xinjiang 835000 , China)
Abstract:The effects of some related factors on dormancy and germination of wild apricot seed were studied.Those factors
includs st ratification at low temperature ,machine shelling , endocarp peeling and GA3 treatment.The results showed that
the rate of germination increased gradually as the st ratification time extends;the seeds began germination after st ratifica-
tion 40 days and the rate of germination reached at 90%after 100 days.The endocarp and seed-coat inhibit the germina-
tion to some extent ,both removing the endocarp and seed coat could break the dormancy and increase the rate of germina-
tion.The fit ting concentration of GA3 for number 6 with endocarp and without endocarp was 100 mg/L compare with
number 7(300mg/L)and the percentage of germination was 86.7%, 100%and 70%.GA3 with different concerntrition
could promote seed germination.
Keywords:Wild apricot;Seed;Germination;CA3
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北方园艺 2008(4):30～ 32 ·试验研究 ·
型便携式光合作用测定系统(PP System公司 ,英国)在
晴朗天气的上午进行叶片光合特性参数的测定。
　　蒲公英叶片净光合速率日变化的测定 ,采用便携式
光合作用测定系统的开放气路在晴朗天气进行测定。
光合作用对光强响应的测定条件为:温度 25℃,相对湿
度75%,CO2浓度380μmol·mol-1 ,光强设定为 10、50 、
100 、150 、200 、250 、300 、350 、400 、600、800、1 000 、1 200 、
1 400 、1 600μmol·m-2 ·s-1共 15个梯度进行测定。用
光强小于 400μmol·m-2 ·s-1与 Pn的直线回归求得的
初始斜率为表观量子效率(AQY)。光合作用对 CO2响
应的测定条件为:温度 25℃,相对湿度 75%,光强 1 000
μmol·m-2 · s-1 , CO2浓度设定 10、50 、100 、150 、200 、
250 、300、350 、400、600 、800 、1 000 、1 200 、1 400μL·L-1共
14个梯度进行测定 , 用细胞间隙 CO2浓度小于
76μL·L-1与 Pn的直线回归求得的初始斜率为羧化效
率(CE)。
数据处理采用 DPS软件 ,绘图应用 Excel软件。
2　结果与分析
2.1　光合作用与环境因子及生理因子的相关性分析
对蒲公英叶片进行净光合速率(Pn)、光合有效辐射
(PAR)、环境CO2浓度(Ca)和大气温度(Ta)、叶温(Tl)、
细胞间隙CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)
的日变化测定结果表明(图1),蒲公英叶片的Pn日变化
呈双峰曲线 ,两次峰值分别出现在上午 11:00和下午
15:00 ,且光合最大值出现在上午 11:00 ,最大净光合速
率为 14.63μmol·m-2 ·s-1 ,两次峰值之间在下午14:00
出现明显低谷 ,即出现“光合午休”现象。
通过多元回归分析中的逐步回归得到 Pn与各环境
因子及 Tr 、Gs、Ci 的回归方程为:Pn=-40.0992+
0.1324×Ca +0.0028×PAR+0.0911×Gs-0.0576×
Ci ,其中 Pn 与 Ca 、PAR 、Gs 的偏相关系数分别为
0.7076、0.6466 、0.9478 ,分别达到了极显著水平 ,与Ci间
的相关系数为-0.9413 ,达到了极显著负相关水平。
图 1　蒲公英叶片的 Pn、PAR、Ta 、Tl 、Ca、Ci、Tr 、Gs日变化
　　通过以上对光合作用与生态因子及生理因子的相
关性分析可得Ca、PAR 、Gs和Ci 4个因子对蒲公英的光
合作用日变化影响比较大。为此对以上因子作通径分
析 ,结果表明:Ca、PAR 、Gs、Ci与 Pn的通径系数分别为
0.2725 、0.2599、1.1038 、-0.8729。由此可知 ,气孔导度
对净光合速率的影响最大 ,其次为细胞间隙CO2浓度。
2.2　光合作用对光强和CO2的响应
　　表 1　　　光合作用对光强响应的光合参数
表观量子效率
(AQY)
光补偿点(LCP)
/μmol·m-2· s-1
饱和光强(SL)
/μmol·m-2 ·s-1
最大Pn
(μmol·m-2· s-1)
0.0267 91.78 1 438 18.77
　　表 2 光合作用对CO2响应的光合参数
羧化效率
(CE)
CO2补偿点(CCP)
/μmol·mol-1
饱和 CO2(SC)
/μmol·mol-1
最大Pn
/μmol·m-2· s-1
0.0522 38.23 1 190 27.18
　　表1 、2为通过光合作用对光强和CO2的响应分别求
得的蒲公英的光合参数 ,蒲公英的表观量子效率为
0.0267 ,光补偿点为91.78μmol·m-2 ·s-1 ,饱和光强为
1 438μmol·m-2 ·s-1 。蒲公英的羧化效率为 0.0522 ,
CO2补 偿点为 38.23 μmol · mol-1 , 饱和 CO2 为
1 190μmol·mol-1 。
3　讨论
该试验 所得蒲 公英的 光补 偿点为 91.78
μmol·m-2 ·s-1 ,高于一般蔬菜作物;饱和光强为
1 438μmol·m-2 ·s-1 ,低于叶菜类蔬菜菜薹 ,接近于多
数 C3植物饱和光强的上限[ 6-8] 。CO2补偿点为 38.23
μmol·mol-1 ,饱和CO2为 1 190μmol·mol-1 ,与菜薹均
较为接近[ 9] 。
试验结果表明 ,蒲公英的净光合速率日变化呈双峰
变化趋势 ,有“光合午休”现象。引起植物叶片光合速率
降低的植物自身因素主要有两类 ,一是受气孔导度影响
的气孔限制 ,二是受叶肉细胞光合活性的下降影响的非
气孔限制。当这两个因素同时存在时 ,Ci变化的方向取
决于占优势的那个因素[ 10] 。气孔导度(Gs)的大小与植
物的光合速率密切相关。在大多数情况下 ,气孔导度的
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下降会造成 CO2供应受阻进而造成光合速率的下降。
Farquhar等[ 11] 认为 ,在 Gs下降时 ,Ci同时下降才表明光
合的气孔限制。只有Ci降低可以证明光合速率的降低
是气孔导度降低的结果。相反 ,Ci增高说明光合速率的
降低是气孔导度降低的原因[ 12] 。试验中 ,蒲公英在上午
11:00时达到净光合速率最大值 ,随后净光合速率下降 ,
在下午 14:00达到波谷 ,即出现“光合午休”现象。经统
计分析表明 ,气孔导度和细胞间隙 CO2浓度是光合作用
变化的主要影响因子。此段时间内光合速率下降 ,而同
时Gs和 Ci均下降 ,因此可以认为蒲公英在此时间段出
现的光合速率下降是由于气孔导度下降引起的气孔限
制。下午 15:00以后 ,随着光合速率的下降 ,Gs下降而
Ci上升 ,说明此时叶肉细胞的光合活性下降使光合速率
降低 ,而光合速率的降低又导致气孔导度的下降。
中午的气孔导度下降应该是对强光 、高温和低湿环
境的一种响应 ,由此引起光合速率下降 ,造成“光合午
休”现象。这应该是植物本身对生长环境的一种适应
性 ,但是它却以牺牲植物的光合生产力和光能利用率为
代价的。据估计 ,它可以使作物的生产力降低 30%～
50%,甚至更多。采取措施以减轻或消除“光合午休”是
非常必要的。Miliford G F J认为中午喷雾可以提高甜
菜叶片的气孔导度和光合速率[ 13] ,许大全认为在小麦籽
粒灌浆期进行雾灌 ,能使谷粒产量增加约 18%[ 14] 。因
此中午强光和高温条件下可以进行遮荫 、灌溉或喷雾来
降低或消除强光 、高温和低湿对气孔导度的影响 ,从而
降低“光合午休”所造成的损失。
参考文献
[ 1] 　赵磊 ,杨延杰 ,林多.蒲公英的经济价值[ J] .辽宁农业科学 , 2006(6):
33-35.
[ 2] 　肖玫 ,杨进,草玉华.蒲公英的营养价值及其开发利用[ J] .中国食物
与营养 , 2005(4):47-48.
[ 3] 　陈丹 ,李志洪 ,何泓.蒲公英各器官的营养成分分析[ J] .营养学报,
2000 ,22(4):360-362.
[ 4] 　Evseeva T I.The Use of Natural Taraxacum officinaleWigg.Popula-
tions for Assessing the State of Technogenically Disturbed Areas[ J] .Russian
Journal of Ecology , 2002 ,33(5):370-373.
[ 5] 　葛学军,林有润 ,翟大彤.中国蒲公英属植物的初步整理[ J] .植物研
究 ,1998 ,18(4):377-397.
[ 6] 　宋世威,刘厚诚 ,陈日远.节瓜光合作用对光和CO2的响应[ J] .中国
蔬菜, 2006(5):16-18.
[ 7] 　黄俊 ,郭世荣 ,吴震 ,等.弱光对不结球白菜光合特性与叶绿体超微
结构的影响[ J] .应用生态学报, 2007, 18(2):352-358.
[ 8] 　杜慧玲,冯两蕊 ,牛志峰 ,等.硒对生菜抗氧化酶活性及光合作用的
影响[ J] .植物生理科学, 2007, 23(5):226-229.
[ 9] 　刘厚诚,陈细明 ,陈日远 ,等.缺镁对菜薹光合作用特性的影响[ J] .园
艺学报 , 2006 ,33(2):311-316.
[ 10] 许大全.光合作用气孔限制分析中的一些问题[ J] .植物生理学通讯 ,
1997 ,33(4):241-244.
[ 11] Farquhar G D , Sharkey T D.Stomatal conductance and Photosynthe-
sis [ J] .Annu Review of Plant Physiology , 1982, 33:317-345.
[ 12] 许大全.光合作用测定及研究中一些值得注意的问题[ J] .植物生理
学通讯 , 2006 ,42(6):1163-1167.
[ 13] Miliford G F J.Effect of mist i rrigation on the physiology of sugar beer
[ J] .Ann Appl Biol , 1975, 80:247-250.
[ 14] 许大全,李德耀 ,沈允钢,等 ,田间小麦叶片光合作用“午睡”现象的
研究Ⅱ:喷雾对小麦光合作用与籽粒产量的影响[ J] .作物学报 , 1987, 13:
111-115.
Studies on the Photosynthetic Characteristics of Taraxacum Mongolicum
ZHAO Lei , YANG Yan-jie , LIN Duo
(Horticultural College, Qingdao Ag ricultural University , Qingdao , Shandong 266109 , China)
Abstract:The diurnal change of net photosynthetic rate and photosynthetic response to light and CO2 of Taraxacum mon-
golicum were studied , which were used CIRAS-2 portable photosynthesis system.The results showed that the diurnal
change of net photosynthetic rate was two-peak curve , and maximum net photosynthetic rate appeared at 11 o clock;Gs
and Ci were the most important factors of the net photosynthetic rate diurnal change.The apparent quantum yield of
photosynthesis of Taraxacum mongolicum was 0.0267 , light compensation points(LCP)and saturation light(SL)were
91.78μmol·m-2 ·s-1and 1438μmol·m-2 ·s-1 .Carboxylation efficiency of Taraxacum mongolicum was 0.0626 , the
CO2 compensation points(CCP)and saturation CO2(SC)were 38.23μmol·mol-1 and 1 190μmol·mol-1 .
Keywords:Taraxacum mongolicum;Photosynthetic characteristics;Influence factor
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